JPS6234859A - 四輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、四輪操舵装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

四輪車輌の高速走行時における操縦安定性の向上および
低速走行時における小廻り性の向上のために、近年では
、四輪操舵の提案が種々なされている。

例えば、その−例として、牙６図に示すような提案にあ
っては、四輪車輌の前輪Ｔｆ側にはパワーステアリング
機構１を有すると共に、後輪Ｔｆ側には転舵機構２を有
してなるとし、かつ、当該転舵機構２にあっては、後輪
Ｔγの車軸Ａｒに連結されるパワーシリンダ２αに供給
される圧油はコントローラ２ｂからの信号によって切換
作動される方向切換電磁弁２Ｃを介するものとされてい
る。そして、上記コントローラ２ｚには、上記パワース
テアリング機構１におけるハンドル操作によるラック１
αとピニオン１ｈの作動による検出信号が、他の例えば
、車速等の検出信号と共に入力されるとしている。

従って、上記従来の提案によるときは、前輪Ｔｆの操舵
に伴って信号が人力されるコントローラ２ｚからの出力
信号によってパワーシリンダ２ａへの圧油の供給方向が
切り換えられ、後輪Ｔｒが所望の方向に転舵されること
となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記した従来の提案によるときは、パワ
ーシリンダ２αに供給される圧油の方向の切換は、専ら
、コントローラ２６からの出力信号によるものとするこ
とから、上記従来提案の装置によるときは、後輪Ｔｒの
転舵にあっては、種々のセンサーの装備と、この種々の
センサーからの人力信号を処理して出力するコントロー
ラの整備とを要すこととなり、部品点数の増大化や装置
全体の複雑化が招来され、この部品点数の増大化や装置
全体の複雑化の結果、コスト高が招来されたり、耐久性
が低下され易くなったりする不都合がある。

そこで本発明は、前記した事情に鑑み、センサーの設芳
数を減少させ、かつ、コントローラの整備を簡略化させ
、安価で耐久性の向上が可能となる四輪操舵装置を新た
に提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した問題点を解決するために本発明の構成を、四輪
操舵車輌における後輪側め転舵機構が、後輪車軸に連結
されるパワーシリンダと当該パワーシリンダへの圧油の
供給を可とする圧油供給源との連通を可とする油路中に
、前輪側のパワーステアリング機構におけるパワーシリ
ンダ内の油圧をパイロット圧として切換作動され、かつ
、上記後輪側のパワーシリンダに供給される圧油の流量
制御を可とする油圧パイロット流量制御弁を配設されて
なることを特徴とするとしたものである。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて、本発明を説明する。

刈・１図は、本発明の一実施例を概略的に示す図であっ
て、四輪車輌の前輪Ｔｆ側には、当該前輪Ｔｆの操縦を
可とするパワーステアリング機構１０を有すると共に、
後輪Ｔｆ側には、当該後輪Ｔｒの転舵を可とする転舵機
構２０を有してなる。

前輪Ｔｆ側のパワーステアリング機構１０は、前輪Ｔｆ
の車軸Ａｆに連結されるラック１１に介装されたパワー
シリンダ１２と、当該パワーシリンダ１２内に切換弁１
３を介して圧油を供給するポンプ１４とを有してなり、
ハンドル１５操作によってラック１１に噛合するピニオ
ン１６が回動されるときに、上記パワーシリンダ１２内
に圧油が供給され、前輪Ｔ７が所望の方向に切り換えら
れるように形成されている。

後輪Ｔｆ側の転舵機構２０は、後輪Ｔｒの車軸Ａｒに連
結されたパワーシリンダ２１と、当該パワーシリンダ２
１への圧油の供給を町とする圧油供給源２２と、当該圧
油供給源２２からの圧油をその方向を切り換えて上記パ
ワーシリンダ２１に供給することを可とする方向切換電
磁弁２３とを有してなり、かつ、上記圧油供給源２２か
らの圧油を上記パワーシリンダ２１へ供給することを可
とする油路２４中には、上記圧油供給源２２から吐出油
量を制御する流量制御電磁弁２５と、当該流量制御電磁
弁２５を通過した圧油の流量制御をすると共に、当該流
量制御を前記した前輪Ｔｆ側のパワーステアリング機構
１におけるパワーシリンダ１２の内圧をパイロット圧と
して切換作動される油圧パイロット流量制御弁２６とを
有してなり、さらに、上記方向切換電磁弁２３および流
量制御電磁弁２５に信号を人力するコントローラ２７を
有してなる。

上記パワーシリンダ２１は、内部に互いに区画された一
方室２１２と他方室２１Ａとを有してなり、各室２１α
、２１ｂ内には反力スプリング２１α。

２１ｈが互いに対向するように介装されており、当該パ
ワーシリンダ２１内に油圧が作用していってバランスす
るように形成されている。

圧油供給源２２は、リザーバタンク２２αからの油を吸
い上げて、前記パワーシリンダ２１側へ吐出するように
形成されており、本実施例にあっては、前記パワーステ
アリング機構１０のポンプ１４と別個に装備されるとし
ているが、これに代えて、上記ポンプ１４に当該転舵機
構２０における圧油供給源２２としての機能を兼ねさせ
ることとしてもよい。

方向切換電磁弁２３は、牙２図に示すように、形成され
ている。即ち、ハウジング３０には前側たる油圧パイロ
ット流量制御弁２６と連通ずる通路３１．３２が穿設さ
れていると共に、後側たる前記パワーシリンダ２１と連
通ずる通路３３．３４が穿設されている。なお、上記通
路３１は、ハウジング３０内で分枝された通路３１ａと
連通されている。

上記通路３１　、３１α、３２，３３．３４がハウジン
グ３０内で合流する部位には油室３０αが形成されてお
り、当該油室３０ａ内にはスプール３５が摺動自在に収
装されている。そして、当該スプール３５は、一端、即
ち、牙２図中右端でスプリング３６によって他端側、即
ちソレノイド２３α側に附勢されており、上記スプリン
グ３６の附勢力が活用されているときには、ランド部３
５α、３５ｂが通路３１．３２を開口し、かつ、ランド
部３５？が通路３１αを閉塞し、通路３１と通路３３お
よび通路３２と通路３４との相互の連通を可とすると共
に、上記スプリング３６の附勢力がソレノイド２３αへ
の励磁によって減殺されているときには、ランド部３５
αが通路３１を閉塞し、かつ、ランド部３５ｈ　、　３
５Ｃが通路３２，３１αを開口し、通路３２と通路３３
および通路３１ａと通路３４との相互の連通を可とする
ように形成されている。

流量制御電磁弁２５は、ソレノイド２５αを有して、従
来から周知の構造を有するように形成されており、ソレ
ノイド２５Ｚへの励磁力の強弱によって牙３図に示すよ
うな流雪特性を示すように設定されている。即ち、車輌
の車速か停止時に近い極低速域（０〜Ｖ／Ｉにあるとき
は、ソレノイドは励磁されず、流量Ｑは略零であるが、
低速域（Ｖ／〜Ｖ、Ｎになると、一旦、速度Ｖｉのとき
にソレノイドが比較的大きく励磁されて流量Ｑ；／ＩＺ
Ｑ／に急上昇されると共に、速度ｖ２に近づくにつれて
ソレノイドが徐々に解磁されて、その流量Ｑが零に近づ
くようになる。そして、車速が中速域（’ｈ〜ＶＪ）に
なると、ソレノイドは再び励磁されて徐々にその励磁力
を大きくし、流ｔＱを徐々に増大させる（０〜ＱＪ）。

そしてさらに、車速か高速域（Ｖ３以上）になるとソレ
ノイドは大きく励磁されてその流量Ｑが最大Ｑ３となる
ように形成されている。即ち、車輌の走行速度に応じて
後輪Ｔｒの転舵量制御をなし得るように形成されている
ものである。

なお、当該流量制御電磁弁２５の励磁、解磁およびその
強弱は、コントローラ２７によって行なわれること勿論
である。

油圧パイロット流量制御弁２６は、牙４図に示すように
形成されている。即ち、ハウジング４０には、前側たる
前記流量制御電磁弁２５と連通する通路４１およびリザ
ーバタンク２２ａと連通する通路４２が穿設されている
と共に、後側たる前記方向切換電磁弁２３と連通ずる通
路４３　、４４とが穿設されている。なお、上記通路４
２は。

ハウジング４０内で分枝された通路４２αと連通されて
いる。そして、上記通路４１　、４２　、４２α。

４３．４４がハウジング４０内で合流する部位には油室
４０αが形成されており、当該油室４０α内にはスプー
ル４５が摺動自在に収装されている。

上記スプール４５は、両端にスプリング４６゜４７がそ
れぞれ当接されてバランスするように形成されており、
上記スプリング４６．４７によってバランスしていると
きは、その中央ランド部４５　（Ｌが前記通路４１を均
等に開口し、通路４３．４４中に均等の油圧を作用する
状態の下で、当該流入した圧油を通路４２　、４２αを
介してリザーバタンク２２αに流出させるように形成さ
れている。

ただ、上記スプール４５をバランスさせるスプリング４
６．４７が収装されている室は、パイロット油圧室４６
ｆＺ　、　４７ａとされており、当該パイロット油圧室
４６α、４７ａには、前記した前輪Ｔｆ側のパワーステ
アリング機構１０におけるパワーシリンダ１２（第１図
参照）の油圧、即ち、パイロット圧が作用し得るように
形成されているので、いずれか一方のパイロット油圧室
、例えば、牙４図中左方のパイロット油圧室４６ａにパ
イロット圧が作用することとなると、スプール４５は同
図中右方へ摺動することとなって、中央のランド部４５
αが移動し、通路４１は通路４３とのみ連通されろよう
になり、かつ、一端部のランド部４５Ｃも移動して通路
４４は通路４２と連通されるようになる。そして、上記
スプール４５がそのパイロット圧の作用によって５．４
−４図中左方に摺動することとなると、中央のランド部
４５αが移動して、通路４１は通路４４とのみ連通され
るようになり、かつ、他端部のランド部３５Ｃも移動し
て通路４３は通路４２αと連通されることとなる。

即ち、上記油圧パイロット流情制御弁２６は、前輪Ｔｆ
の操縦のため、パワーステアリング機構１０におけるパ
ワーシリンダ１２内のいずれか一方室に油圧が作用され
ることとなると、当該油圧をパイロット圧として内部の
スプール４５を摺動させ、圧油供給源２２からの圧油を
転舵機構２０におけるパワーシリンダ２１内に供給させ
るようにして、前輪Ｔｆが操縦されるときに、同時に後
輪Ｔｒにも所望の転舵をさせ得るように形成されている
ものである。

コントローラ２７は、外部からの人力信号によって所定
の信号を前記方向切換電磁弁２３のソレノイド２３αお
よび流量制御電磁弁２５のソレノイド２５ａへ出力する
もので、例えば、車速信号α−ハンドル１５の舵角信号
ｂ１パワーステアリング機構１０における出力信号Ｃ，
エンジンの回転数信号ｄ等の信号が人力されるように形
成されている。

上記のように形成された本発明に係る四輪操舵装置の作
動について、少しく説明する。

先ず、四輪車輌が低速で走行をしているときで、第１図
中左方に向けて旋回しようとするときには、前輪Ｔｆ側
のパワーステアリング機構１０中におけるパワーシリン
ダ１２内の一方室１２α内が高圧側となり、当該一方室
１２αにおける油圧が後輪Ｔｆ側の転舵機構２０におけ
る油圧パイロット流量制御弁２６の一方のパイロット油
圧室４６αに作用することとなる。

上記パイロット油圧室４６αにパイロット圧の作用があ
ると、内部のスプール４５が牙４図中右方に摺動し、圧
油供給源２２からの圧油は、通路４１および通路４３を
介して方向切換電磁弁２３に向けて流通することとなる
。

そして、上記油圧パイロット流量制御弁２６の通路４３
を介しての圧油は、方向切換電磁弁２３の通路３１内に
流入される。このとき、四輪車輌は低速走行中であるの
で、後輪Ｔｒは前輪ＴｆＯ向きとは逆に右向きに転舵さ
れる方が好ましく、そのため、当該方向切換電磁弁２３
におけるソレノイド２３αには、コントローラ２７によ
る励磁がなされず、上記通路３１内を流通する圧油は通
路３３を流通してパワーシリンダ２１に向けて流出され
る。

上記通路３３を介しての圧油はパワーシリンダ２１内の
一方室２１α内に流入し、後輪Ｔｒを所望通り前輪Ｔｆ
とは逆に右に転舵させることとなる。

なお、四輪車輌の極低速走行時あるいは停止時にあって
は、流量電磁制御弁２５がコントローラ２７による励磁
信号を受けず、即ち、流量が略零となるように制御され
て、その結果、後輪Ｔアはいずれの方向にも転舵されず
中立の状態を保つものである。

次に、四輪車輌が中速あるいは高速で前記と同様に左方
に旋回走行しようとしているときには、油圧パイロット
流量制御弁２６は前輪Ｔ７側のパワーシリンダ１２の一
方室１２α内からの油圧によって、前記と同様に、圧油
供給源２２からの圧油を方向切換電磁弁２３の通路３１
へ流入させる。ここで、車輌の走行速度が中速あるいは
高速にあるときの操舵にあっては、後輪Ｔｒが前輪Ｔｆ
と同方向（本説明にあっては左向き）に転舵される方が
好ましいので、上記方向切換弁２３にあってはソレノイ
ド２３αにコントローラ２７からの励磁信号の人力があ
り、当該励磁によってスプール３５が牙２図中右方向に
摺動し、通路３１内に流入した圧油は分枝路たる通路３
１αを介して油室３０ａ内に流入し、かつ、通路３４を
介してパワーシリンダ２１の他方室２１Ａ内に上記圧油
を供給して、後輪Ｔｒを所望通り、前輪Ｔｆと同方向に
転舵させることとなる。

上記したところを表とすると、以下の表のようになる。

なお、当該表において、車速が極低速時に方向切換電磁
弁２３が、励磁されているが、当該励磁時には、前側の
流量制御電磁弁２５による流量がほとんど零とされてい
るので、後輪Ｔｆ側のパワーシリンダ２１内において他
方室２１ｂ内において後輪Ｔｒを転舵させる程の変化を
招来させることはない。また、当該表には表示していな
いが、車輌が直進走行をするときには、油圧パイロット
流量制御弁２６にはパイロット圧の作用がなく、従って
、後輪Ｔｒが転舵されることはなく前輪に対して中立を
保つこと勿論である。また、さらに、車輌が半径の大き
い彎曲路線を走行するときのように、ハンドル１５を任
意の角度旋回し、その旋回状態を固定するようにしても
、前輪Ｔｆ側におけるパワーシリンダ１２内には内圧が
保持されることとなるので、油圧パイロット流量制御弁
２６においてはパイロット圧の伝達が常にあり、後輪Ｔ
ｆ側のパワーシリンダ２１内には所望の油圧が継続作用
されることとなって、後輪Ｔ７のみが中立状態に戻るよ
うな事態は招来されない。

表 二 牙５図は、本発明に係る他の実施例を示すものであって
、基本的な構成は、前記第１図における実施例の場合と
同様であるが、方向切換電磁弁２３の設置位置において
のみ異なるものである。

即ち、本実施例においては、上記方向切換電磁弁２３は
、前輪Ｔｆ側のパワーステアリング機構１０におけるパ
ワーシリンダー２の内圧をパイロット圧とし流量制御す
る油圧パイロット流量制御弁２６へのパイロット油路２
８中に配設されてなるとするものである。

従って、本実施例にあっては、方向切換電磁弁２３は、
パイロット通路２８における方向切換をすれば足りるも
のであるから、前記した実施例におけるパワーシリンダ
２１の作動用の圧油の流通を可とする油路２４中に配設
する場合よりも、軽微な構成のものとすることができる
利点がある。

なお、本実施例において、方向切換電磁弁２３は、これ
に代えて、単なるオンオフ弁とされるものであってもよ
い。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、前輪操縦時に前輪側の
パワーステアリング機構におけるパワーシリンダ内に発
生される内圧をパイロット圧として後輪側の転舵機構に
おけるパワーシリンダ内に所望量の圧油を前輪の操縦方
向に従って、供給することができることとなり、コント
ローラを利用することなく、後輪の転舵量の増減を前輪
の操縦量の増減に追従させることが可能となる利点があ
る。そして、前輪に対する後輪の転舵方向および転舵量
を決定する油量の制御のみ、車輌の走行速度に応じてコ
ントローラからの指令に基づいて制御すれば足りること
となり、従って、後輪の転舵制御のためのセンサーの設
置数を大巾に減少できると共に、コントローラの整備に
あっても、これを簡略化することができることとなり、
所望の装置を安価で耐久性を向上させ得ることができる
こととなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る四輪操舵装置を示す概
略全体図、牙２図は方向切換電磁弁を一部破断して示す
断面図、牙３図は流量制御電磁弁の車輌走行速度に対す
る流量特性を示す図、矛４図は油圧パイロット流量制御
弁を示す断面図１．ｔ−５図は本発明の他の実施例に係
る四輪操舵装置を示す概略全体図、矛６図は従来の四輪
操舵装置を示す概略全体図である。 １０・・・パワーステアリング機構、１２・・・パワー
シリンダ、２０・・・転舵機構、２１・・・パワーシリ
ンダ、２２・・・圧油供給源、２３・・・方向切換電磁
弁、２４・・・油路、２５・・・流量制御電磁弁、２６
・・・油圧パイロット流量制御弁、２７ｅ１コントロー
ラ、２８・・・パイロット油路、Ａｆ、　Ａｒ・・・車
軸、Ｔｆ・・・前輪、Ｔｒ・・・後輪。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪側のパワーステアリング機構と、後輪側の転
   舵機構とを有してなる四輪操舵装置において、後輪側の
   転舵機構は、後輪車軸に連結されるパワーシリンダと、
   当該パワーシリンダへの圧油の供給を可とする圧油供給
   源と、当該圧油供給源からの圧油をその方向を切り換え
   て上記後輪側のパワーシリンダに供給することを可とす
   る方向切換電磁弁とを有してなると共に、上記圧油供給
   源からの圧油を上記後輪側のパワーシリンダへ供給する
   ことを可とする油路中には、前輪側のパワーステアリン
   グ機構におけるパワーシリンダ内の油圧をパイロット圧
   として切換作動され、かつ、上記後輪側のパワーシリン
   ダに供給される圧油の流量制御を可とする油圧パイロッ
   ト流量制御弁が配設されてなることを特徴とする四輪操
   舵装置。
2. （２）方向切換電磁弁が油圧パイロット流量制御弁と後
   輪側のパワーシリンダとの連通を可とする油路中に配設
   されてなる特許請求の範囲第１項記載の四輪操舵装置。
3. （３）方向切換電磁弁が油圧パイロット流量制御弁と前
   輪側のパワーシリンダとの連通を可とするパイロット油
   路中に配設されてなる特許請求の範囲第１項記載の四輪
   操舵装置。
4. （４）圧油供給源と油圧パイロット流量制御弁との連通
   を可とする油路中に流量制御電磁弁が配設されてなる特
   許請求の範囲第１項記載の四輪操舵装置。